70149

Отопление и вентиляция жилого четырехэтажного здания

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Система отопления Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов; Тепловой расчет стояка; Гидравлический расчет системы отопления; Расчет элеваторной установки; Расчет нагревательных приборов; Вентиляция Нормы вытяжки воздуха...

Русский

2014-10-16

143.02 KB

3 чел.

Новосибирский государственный архитектурно-

строительный университет (Сибстрин)

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Пояснительная записка к курсовой работе:

Отопление и вентиляция жилого

четырехэтажного здания.

Выполнил: студент гр. 322

                                                              Лобанов М.В.

                                                Проверил:

                                                           Коростелёв Ю.А.

 

Новосибирск 2009 год

Содержание

Введение

Часть I  Тепловой режим здания

  1.  Расчетные параметры наружного воздуха;
  2.  Расчетные параметры внутреннего воздуха;
  3.  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций:
    1.  Теплотехнический расчет стены;
    2.  Теплотехнический расчет чердачного перекрытия;
    3.  Теплотехнический расчет перекрытия над не отапливаемым подвалом;
    4.  Теплотехнический расчет окна;
  4.  Тепловой баланс помещений:
    1.  Потери теплоты через ограждающие конструкции;
    2.  Расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха;
    3.  Расчет теплоты на нагревание вентиляционного воздуха;
    4.  Бытовые тепловыделения;

Часть II  Система отопления

  1.  Выбор системы отопления  и типа нагревательных приборов;
  2.  Тепловой расчет стояка;
  3.  Гидравлический расчет системы отопления;
  4.  Расчет элеваторной установки;
  5.  Расчет нагревательных приборов;

Часть III Вентиляция

3.1.  Нормы вытяжки воздуха;

3.2.  Рекомендуемая скорость воздуха в воздухопроводах  и решетках;

3.3.  Таблица гидравлического расчета системы вентиляции.

Литература

Часть I  Тепловой режим здания

  1.  Расчетные параметры наружного воздуха.

Исходные данные:

Назначение здания – жилой дом;

- Район застройки – г.Ижевск, республика Удмуртия;

- Число этажей - 4;

- По СНИП 23-01-99*:

Температура  воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92:  tН =-34 0C;

Температура  воздуха наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92: tН =-38 0C;

Продолжительность отопительного периода ZО.П.=222 суток;

Температура среднего отопительного периода tСР.О.П. =-5,6 0C;

Преобладающее направление зимнего ветра  (за январь) ЮЗ

Средняя скорость ветра за зимнее время (январь) =4,8 м/с.

Зона влажности – сухая (по приложению 1 СНиП II-3-79**)

  1.  Расчетные параметры внутреннего воздуха.

- Жилая комната  tв=20 0С

-Угловая жилая комната  tв=22 0С

- Кухня tв=18 0С

- Коридор tв=16 0С

- Ванная tв=25 0С

- Санитарный узел tв=18

 - Лестничная клетка tв=16 0С

- Совмещенное помещение сан. узла и ванной tв=25 0С

  1.  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций:
    1.   Теплотехнический расчет стены.

Д(ГСОП)=(tв-tср.от.пер.zот.пер.=(20+5,6)*222=5683,2

Теплотехнический расчет заключается в нахождении толщины утеплителя и коэффициента теплопередачи ограждения, удовлетворяющего санитарно-гигиеническим нормам и условиям энергосбережения. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Ro больше или равно Rнор .

Величины плотности ρ и теплопроводности λ принимаются по приложению 3 СНиП II-3-79*.

Слой 1 – штукатурка на цементно-песчаном растворе: δ1=0,015 м; ρ1=1800 кг/м3; λ1=0,76 Вт/м2°С.

Слой 2 и 4  – кирпичная кладка(глиняного обыкновенного(ГОСТ 530-80)на цементно-песчаном растворе : δ2=0,51м; δ4=0,125м; ρ=1800 кг/м3; λ2= λ4=0,7 Вт/м2°С.

Слой 3 – утеплитель – пенопласт ПХВ-1(ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1(ТУ 6-05-1158-78): δ2=Х м; λ2=0,06 Вт/м2°С.

Требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим требованиям рассчитывается по формуле:

Rнор = а*Д+в =0,00035*(5683,2)+1,4 = 3,4  м2°С/Вт,

где а,в – коэффициенты принимаемые по СНиП; а=0,00035; в=1,4

Фактическое сопротивление теплопередаче Rогр ограждающей конструкции определяется по формуле:

Rогр=1/в+(δ11223344)+1/н ,  

где αвн – коэффициенты теплопередачи внутренней и внешней поверхностью ограждающей конструкции (таблица 4*(6*) - СНиП II-3-79*) αв=8,7 Вт/м°С; н=23 Вт/м°С;

δут.=0,06*[3,4-1/8,7-0,015/0,76 -0,51/0,7 -0,125/0,7-1/23]=12см

Коэффициент теплопередачи определяем по формуле:

K=1/Rнор=1/3,4=0,29 Вт/м2°С

  1.  
  2.  
  3.  
    1.   Теплотехнический расчет чердачного перекрытия.

Слой 1 – многопустотная железобетонная плита: δ1=0,220 м; Rжб=0,18 м2°С/Вт

Слой 2 – пароизоляция;

Слой 3 – утеплитель изовер: δут.=Х м; λут.=0,042 Вт/м2°С.

Толщину утеплителя считаем таким же образом, как и для стен:

Rнор = а*Д+в =0,00045*(5683,2)+1,9=4,46  м2°С/Вт,

где а,в – коэффициенты принимаемые по СНиП; а=0,00045; в=1,9

δут.= λут.*(Rнор.– 1/в - Rж.б. - 1/н.),

где αв ,н – коэффициенты теплопередачи внутренней и внешней поверхностью ограждающей конструкции (таблица 4*(6*) СНиП II-3-79*) в=8,7Вт/м°С; н=12 Вт/м°С; 

δут=0,042*(4,46–1/8,7-0,18-1/12)=18см.

Коэффициент теплопередачи определяем по формуле:

K=1/R=1/4,46=0,22 Вт/м2°С

1.3.3.Теплотехнический расчет перекрытия над не отапливаемым подвалом.    

Слой 1 – многопустотная железобетонная плита: δ1=0,220 м; Rжб=0,18 м2°С/Вт

Слой 2 – пароизляция; 

Слой 3 – утеплитель изовер: δут=Х м; λут.=0,042 Вт/м2°С.

Слой 4 – воздушная прослойка: Rв.п=0,05.

Слой 5 – Деревянный настил: δ5=0,04 м; λ5=0,14 Вт/м2°С.

Толщину утеплителя считаем таким же образом, как и для стен:

Rнор=а*Д+в =0,00045*(5683,2)+1,9= 4,46  м2°С/Вт,

где а,в – коэффициенты принимаемые по СНиП; а=0,00045; в=1,9

δут.= (Rнор –1/в - Rж.б - Rв.п.- δ55 - 1/н.)* λут.,

где αв ,н – коэффициенты теплопередачи внутренней и внешней поверхностью ограждающей конструкции (таблица 4*(6*) СНиП II-3-79*) в=8,7Вт/м°С; н=12 Вт/м°С;

δут.=(4,46–1/8,7-0,18-0,05-0,286-1/12)*0,042=16см;

Коэффициент теплопередачи определяем по формуле:

K=1/Rнор=1/4,46=0,22Вт/м2°С

1.3.4.Теплотехнический расчет окна.

Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр заполнений световых проемов следует принимать в зависимости от ГСОП по таблице 1б* СНиП II-3-79* интерполяцией:      Rнор.=a*Д+в=0,00005*5683,2+0,3=0,58 м2°С/Вт,

где а,в – коэффициенты принимаемые по СНиП; а=0,00005; в=0,3

Rнор=0,58 м2°С/Вт

K=1/Rнор=1/0,58=1,589 Вт/м2°С

   1.4.   Тепловой баланс помещений.

Qрас = Qобщ + Qинф - Qбыт   [Вт]

1.4.1.  Потери теплоты через ограждающие конструкции.

Qт.п. = A/R (tв – tн.о.) (1+)*n  [Вт] (1)

  1.  А – расчетная площадь ограждающих конструкций, м2;
  2.  R – сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, м2 0С/Вт;
  3.  (tв tн.о.)- расчетная разность температур;
  4.   - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;
  5.  n – коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху по СНиП 23-02-2003 стр. 6;

Добавочные потери теплоты  через ограждающие конструкции:

  1.  На стороны света:

Север, восток, северо-восток, северо-запад, - 0,1;

Юго-восток, запад – 0,05;

  1.  На открывание наружных дверей:

β=n*H, где n-коэффициент, зависящий от конструкции двери и наличия тамбура; Н – высота здания от поверхности земли до верха карниза, м

1.4.2.  Расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха.

Qinf= 0,28*G*C (tв- tн.о.)*k  [Вт]    (2)

  1.  G – расход инфильтрирующего воздуха, через ограждающие конструкции помещения, кг/ч;
  2.  С – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/кг 0С;
  3.  tв, tн.о.– расчетные температуры воздуха, в помещении и наружного воздуха в холодный период года, 0С;
  4.  к – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,8;

1.4.3. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха.

Qвен. = 0,28*L* C* (tвtн.о.)*k   [Вт]     (3)

  1.  L– расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным

воздухом, м3/ч;

Lжил.ком=3*Апола

  1.  - плотность внутреннего воздуха, кг/м3;

ρ=353/(273+tком.)

  1.  С – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/кг 0С;
  2.  tв, tн.о.– расчетные температуры воздуха, в помещении и наружного воздуха

в холодный период года, 0С;

  1.  к – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в

конструкциях, равный 0,8;

Так как расход вытяжного воздуха при естественной вентиляции больше чем расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха, следовательно расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха считаем по формуле (3).

1.4.4. Бытовые тепловыделения.

Qбыт = 17*А, где А – площадь пола.  СНиП 23-02-2003 стр. 21

Расчеты приведены в таблице «Расчет теплопотерь здания»

Часть II  Система отопления

  1.  Выбор системы отопления  и типа нагревательных приборов.

Принимается система водяного, однотрубного отопления с последовательным    присоединением приборов с температурой теплоносителя   95 0С.

Система отопления вертикальная с нижней разводкой, с тупиковым встречным движением воды в магистрали.

   В качестве отопительных приборов выбираем радиаторы М140.

2.2.  Тепловой расчет стояка.

Определение расхода воды на стояк:

Gст.= 0,86*Qст./(с*(tг.-tо.)) кг/ч.

Gст. 1=0,86*10412/(95-70)=358 кг/ч.

Зависимость для определения tст. в любой точке стояка:

tст.i = (tг.-∑Qпр.)/Gст.

tвых.i=tвх.i-0,86*Qпр.i/Gпр.i

tвых.1=95-0,86*1656/358=91,0

tвых.2=91,0-0.86*1269/358=88,0

tвых.3=88,0-0,86*1269/358=85,0

tвых.4=85,0-0,86*1656/358=81,0

tвых.5=81,0-0,86*1290/358=77,9

tвых.6=77,9-0,86*991/358=75,5

tвых.7=75,5-0,86*991/358=73,1

tвых.8=73,1-0,86*1290/358=70,00

           

                2.3. Гидравлический расчет системы отопления.

Гидравлический расчет системы отопления производится по справочнику Щекина Р.В., приведен в таблице «Гидравлический расчет системы отопления»

Определение гидравлической характеристики стояка:

Sст.=Sэт.*n+Sв.эт.*2+Sг.+Sо.

Sэт. - гидравлическая характеристика этажестояка со смещенным замыкающим участком и трехходовым краном;

n-количество приборов на стояке за искл. нагревательных приборов на верхнем этаже;

Sв.эт. – гидравлическая характеристика узла верхнего этажа при нижней разводке с трехходовым краном;

Sг. – присоединение к подающей магистрали при нижней разводке;

Sо. – присоединение к обратной магистрали при установке пробкового крана.

P – потери давления (кгс/м2)

P=S*(G/100)2

2.4 Расчет элеваторной установки.

Элеваторная установка предназначена для поддержания требуемых параметров расчетного режима.

  1.  – камера разряжения
  2.  – горловина
  3.  – диффузор
  4.  – сопло
  5.  – патрубок для подмешивания воды          

T=130 0C; tг.=950C; tо.=700C

         

  1.  Коэффициент смещения u=(T-tг)/(tг.-tо.)*1,15;

      u = (130-95)/(95-70)*1,15=1,61

  1.  Расчет теплосетевой воды Gт.с.= Q*0,86/((T-tо.)*1000)

      Gт.с.=78003*0,86/((130-70)*1000)=1,118 (т/ч);

  1.  Расход воды в системе отопления Gс.о.= Q*0,86/((tг.-tо.)*1000)

      Gс.о.=78003*0,86/((95-70)*1000)= 2,68 (т/ч);

  1.  Приведенный расход воды = (т/ч);

     == 2,26 (т/ч);

  1.  Диаметр горловины элеватора dг.=0,874*( Gт.с)0,5

     dг.=0,874*(1,118)0,5=0,924 мм.; dг.=1,0см.

  1.  Диаметр сопла элеватора

     (мм);

     =4,083(мм);

  1.  ΔPэл.=0,64* Gт.с.2/dс.4

ΔPэл.=0,64*1,1182/0,40834=27 м.

  1.  Расчет нагревательных приборов.

Сводится к определению числа секций в зависимости от нагрузки на прибор. В своем проекте я использовал радиатор М 140.

Aпр.=(Qт.п.-0,9*Qтр.)*β12/(70*Kн.у.к) м2

Qтр.=lг.*gг.+ lв.*gв.

Количество секций рассчитывается по формуле – N= Aпр.4/(ac*β3) шт;

β1 - учитывает номенклатурный шаг отопительного прибора; β1=1,02

β2 - учитывает установку прибора под окном; β2=1,04

β3=1, если Количество секций ;

β4, если прибор закрыт, в своем проекте я использовал открытые батареи            β4=1.

aс=0,244 м2 –площадь поверхности секции радиатора М 140

Кн.у.=10,36;

=* *в**с;  

n=0.25; p=0,04 при движении теплоносителя снизу вверх, и 0,при движении сверху вниз;

в=1, при давлении 760 мм.рт.ст.;

с=1;

=1, при движении воды сверху вниз и 0,97- снизу вверх;

Часть III  Вентиляция

Жилые здания оборудуются вытяжной естественной канальной системой вентиляции, с устройством каналов во внутренних стенах. В квартирах со сквозным или угловым проветриванием вытяжная вентиляция осуществляется из уборных, ванных или объединенных санитарных узлов и кухонь. Радиус действия системы вентиляции, работающей в гравитационном режиме до 8 м. Вытяжные каналы кухонь должны быть рассчитаны на удаление воздуха из жилых комнат всей квартиры.

В жилых домах квартирного типа допускается объединение вентиляционных каналов:

- из жилых комнат одной квартиры в один вентиляционный канал, обособленный от вентиляционных каналов из кухни и санитарного узла той же квартиры;

- из санитарного узла без унитаза с вентиляционным каналом из кухни той же квартиры;

- из уборной и ванной той же квартиры.

3.1. Нормы вытяжки воздуха (м3/ч):

В квартирах:

Индивидуальная ванная – 25

Уборная (туалет) – 25

Объединенный санузел – 50

Двухкомфорочные газовые плиты – 60

То же, трехкомфорочные – 75

То же, четырехкомфорочные – 90

Данные взяты из справочника Р.В.Щекина (часть 2) стр. 55

3.2. Рекомендуемые скорости воздуха в воздухопроводах  и решетках, м/с:

Вытяжные решетки – 0,5-1 м/с

Вертикальные каналы - 0,5-1 м/с

Горизонтальные сборные каналы (коробы) - 0,5-1 м/с

Вытяжные шахты – 1-1,5 м/с

Данные взяты из справочника Р.В.Щекина на стр. 56, из табл. VII.9.

 3.3.  Гидравлический расчет системы вентиляции.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20991. Цифрові нерекурсивні фільтри 154.13 KB
  КРЕМЕНЧУК 2011 Мета: набуття практичних навичок із синтезу нерекурсивних фільтрів низької та високої частоти смугового та режекторного фільтрів. Порядок виконання роботи Реалізація фільтру низьких частот: Реалізація фільтру високих частот: Реалізація смугового фільтру: Реалізація режекторного фільтру: Висновок: На даній практичній роботі були здобуті практичні навички із синтезу нерекурсивних фільтрів низької та високої частоти смугового та режекторного фільтрів.
20992. Розробка цифрових нерекурсивних та рекурсивних фільтрів в LabVIEW 146.2 KB
  Розміщуємо на блокдіаграмі експрес ВП DFD. Classical Filter Design Functions → Addons → Digital Filter Design → Filter Design → DFD Classical Filter Design Функції → Додаткові → Проектування цифрових фільтрів → Проектування фільтрів → DFD Класична розробка фільтрів. Рисунок 1 Конфігурація FIR ФНЧ Розміщуємо на блокдіаграмі експрес ВП DFD Filter Analysis Аналіз фільтру Functions → Addons → Digital Filter Design → Filter Analysis → DFI Filter Analysis Функції → Додаткові → Проектування цифрових фільтрів → Аналіз фільтрів →...
20993. Дослідження загальної процедури цифрових фільтрів в LabVIEW 240.66 KB
  розміщуємо три горизонтальні повзункові регулятори Horizontal Pointer Slid' Controls → Express → Numeric Control → Horizontal Pointer Slide Елементи керування → Експрес → Цифровий контроль → Горизонтальний повзунковий регулятор для налаштування частоти сигналів; три графіки осцилограми Waveform Graph для відображення вхідного і відфільтрованого сигналів у часовому і спектральному зображенні. На закладці Scale Шкала змінюємо максимальне значення шкали частоти Найквіста на 4000 Гц у всіх трьох елементах і на закладці Data Range Діапазон...
20994. Синтез цифрових фільтрів в MatLab 418.96 KB
  Баттерворда Режекторний Фільтр: Рисунок 1.1 АЧХ Рисунок 1.2 ФЧХ Рисунок 1.3 АФЧХ Рисунок 1.
20995. Дослідження характеристик цифрових фільтрів у програмі MatLab 297.85 KB
  Для перетворення сигналу з аналогової форми в дискретну застосовуємо блок АЦП. Для графічного відображення результатів роботи застосовуємо блоки Signal Processing Blockset signal Processing Sinks time Scope для відображення часової залежності сигналів та Signal Processing Blockset signal Processing Sinks spectrum Scope для відображення спектру сигналу. Для фільтрації в пакеті Sptool виконуємо наступні дії: В полі Signals виділяємо назву необхідного сигналу Signnoise. Натискуємо кнопку Apply після натиснення якої з'являється діалогове...
20996. Дослідження схем диференційних підсилювачів 268.5 KB
  Подаємо на входи диференційного підсилювача гармонійні сигнали різної амплітуди Uвх1= 2 В Uвх1= 15 В з частотою f = 1 кГц рис.1: Рисунок 1 Сигнали на входах диференційного підсилювача UBИX=54 В .2 зображено два сигнали сигнал з постійною амплітудою є вхідним. Подаємо на входи гармонійні сигнали різної частоти: рис.
20997. Дослідження диференціюючого та інтегруючого підсилювачів 492 KB
  Аналізуємо залежності форми вихідного сигналу від вхідного сигналу. Визначаємо вигляд вихідного сигналу при синусоїдальній прямокутній та трикутній формах вхідних сигналів. На вході інтегратора задаємо частоту згідно індивідуального завдання та подаємо вхідний синусоїдальний сигнал з частотою =10 Гц: визначаємо форму вихідного сигналу: переконуємося що вихідна напруга дорівнює інтегралу від вхідної напруги: Uвх=0.85 В На вході інтегратора задаємо частоту більшу в декілька разів від початкової та подаємо вхідний синусоїдальний сигнал з...
20998. Ознайомлення з лабораторним комплексом 181 KB
  До складу стенда входять наступні функціональні схеми: підсилювач з інвертуванням вхідного сигналу Inv Amplifier; підсилювач без інвертування вхідного сигналу NonInv Amplifier; суматор з інвертуванням вхідного сигналу Inv Summing Amplifie; суматор без інвертування вхідного сигналу NonInv Summing Amplifier; диференційний підсилювач Difference Amplifier; інструментальний підсилювач Instrumentation Amplifier; інтегратор Integrator; диференціатор Differentiator; фільтр низьких частот Low Pass Active Filter; ...
20999. Операції з множинами 90.02 KB
  Мета роботи: набути практичних навичок роботи з множинами. Вивчити основні функції та операції з множинами. Порядок виконання роботи Задав множини A і B.